FLASH，指Flash Memory，是一種非易失性存儲器（閃存），掉電能正常保存數據。

STM32的存儲器通常包含內部SRAM、內部FLASH，部分系列還包含EEPROM。其中FLASH通常用于存儲代碼或數據，可被讀寫訪問。

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STM32 FLASH 基礎內容

STM32的FLASH組織結構，可能因不同系列、型號略有不同。比如大家熟悉的STM32F1中小容量一頁大小只有1K，而F1大容量一頁有2K。

還比如有些系列以扇區為最小單元，有的扇區最小16K，有的128K不等。

本文主要結合F4系列來描述關于FLASH的相關內容。

1.Flash 結構

通常Flash包含幾大塊，這里以F40x為例：

主存儲器：用來存放用戶代碼或數據。

系統存儲器：用來存放出廠程序，一般是啟動程序代碼。

OTP 區域：一小段一次性可編程區域，供用戶存放特定的數據。

選項字節：存放與芯片資源或屬性相關的配置信息。

2.Flash 常規操作

Flash 讀、寫（編程）、擦除：

128 位寬數據讀取

字節、半字、字和雙字數據寫入

扇區擦除與全部擦除

（提示：不同系列可能存在差異，比如還有字節讀取，頁擦除等）

Flash 讀、寫保護：通過配置選項字節實現。

3.Flash 容量

STM32的Flash容量出廠已經決定，可根據型號得知容量大小。

4.存儲器端格式

目前STM32存儲器組織結構默認為小端格式：數據的低字節保存在內存的低地址。

更多內容請查閱芯片對應的參考手冊。

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FLASH 選項字節

STM32內部Flash具有讀寫保護功能，想要對Flash進行讀寫操作，首先要去除讀寫保護，讀寫保護通過配置選項字節完成。

配置選項字節，常見兩種方式：1.軟件編碼；2.編程工具；

1.軟件編碼

比如STM32F4系列標準外設庫庫提供函數：

void FLASH_OB_Unlock（void）;void FLASH_OB_Lock（void）;void FLASH_OB_WRPConfig（uint32_t OB_WRP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_WRP1Config（uint32_t OB_WRP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_PCROPSelectionConfig（uint8_t OB_PcROP）;void FLASH_OB_PCROPConfig（uint32_t OB_PCROP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_PCROP1Config（uint32_t OB_PCROP， FunctionalState NewState）;void FLASH_OB_RDPConfig（uint8_t OB_RDP）;void FLASH_OB_UserConfig（uint8_t OB_IWDG， uint8_t OB_STOP， uint8_t OB_STDBY）;void FLASH_OB_BORConfig（uint8_t OB_BOR）;void FLASH_OB_BootConfig（uint8_t OB_BOOT）;FLASH_Status FLASH_OB_Launch（void）;uint8_t FLASH_OB_GetUser（void）;uint16_t FLASH_OB_GetWRP（void）;uint16_t FLASH_OB_GetWRP1（void）;uint16_t FLASH_OB_GetPCROP（void）;uint16_t FLASH_OB_GetPCROP1（void）;FlagStatus FLASH_OB_GetRDP（void）;uint8_t FLASH_OB_GetBOR（void）;

軟件編碼通過調用這些函數接口就可以配置選項字節。

2.編程工具

比如STM32CubeProg編程工具：

配置STM32選項字節，還可通過ST-LINK Utility、STVP等類似工具進行配置。

提示：不同型號的STM32選項字節可能略有差異。

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FLASH 讀寫擦除操作

STM32內部Flash和其他外部Flash類似，支持讀、寫、擦除等常規操作。對內部Flash操作之前通常需要解鎖、去保護等操作。

比如：

FLASH_OB_Lock（）;FLASH_OB_WRPConfig（OB_WRP_Sector_All， ENABLE）;FLASH_OB_PCROPConfig（OB_PCROP_Sector_All， ENABLE）;

1.讀數據

讀取內部Flash數據通常有兩種方式：

通過程序（編碼）讀取

通過外部（編程）工具讀取

程序（編碼）讀取：

uint32_t uwData32 = 0;uint32_t uwAddress = 0x08001000;uwData32 = *（__IO uint32_t*）uwAddress;

外部編程工具讀取：讀取前提：沒有讀保護，設置好讀取地址，長度、數據寬度等。

2.寫數據

往STM32內部Flash寫數據和讀數據類似，但寫數據地址不能有數據，也就是寫之前要擦除數據。

所以，相對讀數據，通常寫之前需要一些額外操作，比如：

FLASH_Unlock（）;FLASH_ClearFlag（FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR|FLASH_FLAG_PGSERR）;

通過工具寫數據，就是我們量產時說的下載數據，正式一點說法叫編程。

3.擦除數據

擦除數據通常分擦除頁、扇區、整塊，擦除時間也因型號不同、速度不同有差異。

提示：該部分內容建議參考官方提供的Demo（標準外設庫和HAL都有基本例程）

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FLASH 常見問題

STM32內部Flash主要用途是存儲程序代碼和數據。操作內部Flash要慎重，一旦操作不當就有可能會破壞整個程序。

問題一：編程（寫數據）地址非對齊

寫數據時，我們要指定寫入的地址，如果寫入地址為非對齊，則會出現編程對齊錯誤。

比如：

遵循32位（4字節）地址對齊，你的地址只能是4的倍數。0x08001000正確，0x08001001錯誤。

提示：不同型號對齊寬度可能不同，有的32位、有的128位等。

解決辦法：通過“取余”判斷地址。

問題二：編程地址數據未擦除

寫數據之前需要擦除對應地址數據才能正常寫入，否則會出現失敗。

我們擦除數據通常是頁，或扇區，寫入某個地址數據，就可能影響其他地址的數據，如果直接覆蓋就會出現問題。

解決辦法：通常的做法是讀出整頁（或扇區）數據并緩存，再擦除整頁，再寫入。

問題三：擦除時讀取數據

STM32內部Flash在進行寫或擦除操作時，總線處于阻塞狀態，此時讀取Flash數據就會出現失敗。【雙BANK模式除外】

解決辦法：通過標志判斷寫/擦除操作是否完成。

問題四：電壓不穩定寫入失敗

處于外界干擾較大的環境，供電就有暫降的可能，而對STM32內部Flash進行操作時，如果低于特定電壓就會出現編程失敗。

操作Flash的最低電壓既與工作頻率有關，也與STM32型號有關（具體需要看數據手冊）。

解決辦法：通過完善硬件電路保證電壓穩定。電源電壓不夠或不穩導致隱患往往不易覺察！！

復盤一下▼FLASH 基礎內容：結構、常規操作、容量、大小端格式；▼FLASH 選項字節：通過軟件編碼和編程工具配置；▼FLASH 讀寫擦除操作：常規程序讀寫操作、工具的讀寫操作；▼FLASH 常見問題：編程地址非對齊、數據未擦除、擦除同時讀取數據、電壓不穩定寫入失敗。

原文標題：STM32學習筆記 | 片內FLASH讀寫失敗問題分析

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責任編輯：haq